표면 장력 계산기

힘과 접촉 길이로 액체의 표면 장력을 계산하세요.

표면 장력 계산
표면에 작용하는 힘과 유효 접촉선 길이를 SI 단위로 입력하세요.

표면 장력 안내

표면 장력은 액체 계면을 따라 작용하는 단위 길이당 접선 방향의 힘입니다. 액체 내부 분자는 모든 방향으로 끌리지만 표면 분자는 안쪽으로 불균형한 인력을 받습니다. 따라서 계면은 면적을 최소화하려 하며 팽팽하게 늘어난 막과 비슷하게 거동합니다. 표면 힘 F가 유효 접촉 길이 L을 따라 작용하면 표면 장력은 γ = F / L입니다. SI 단위는 미터당 뉴턴이며 실험실에서는 미터당 밀리뉴턴을 자주 사용합니다. 유효 길이는 실험 구성에 맞아야 합니다. 접촉선이 하나라면 실제로 젖은 길이를 사용합니다. 액체 표면이 두 개인 얇은 막은 두 계면에서 힘이 작용하므로 유효 길이가 실제 너비의 두 배일 수 있습니다. 빌헬미 평판법, 뒤누이 고리법, 모세관 상승법, 현적법은 각각 고유한 기하학적 관계와 보정계수를 사용합니다. 이 간단한 계산기는 힘과 총 유효 접촉 길이를 이미 알고 있으며, 힘을 길이로 나누는 직접적인 모델에 적합하다고 가정합니다. 표면 장력은 액체, 주변 상, 온도, 순도와 용해 물질에 따라 달라집니다. 물은 실온 부근에서 비교적 높은 값을 보이고, 많은 유기 액체는 더 낮습니다. 계면활성제는 계면에 모여 표면 장력을 크게 낮출 수 있습니다. 따라서 용기나 탐침의 오염은 측정값을 바꿀 수 있습니다. 일반적으로 온도가 올라가면 값이 감소하고 임계점 근처에서 영에 가까워집니다. 수업 문제, 예비 실험, 힘·길이·장력 간의 명확한 환산에 사용하세요. 실험 방법에서 요구한다면 측정된 힘에서 탐침 무게, 부력, 기기 영점 하중을 제외해야 합니다. 힘은 뉴턴, 길이는 미터를 사용하거나 계산 전에 두 값을 변환하세요. 센티미터당 다인 값은 미터당 밀리뉴턴 값과 수치가 같아 오래된 문헌과 비교할 때 유용합니다. 교정된 과학 측정에서는 선택한 기기 방법을 따르고, 온도를 제어하며, 모든 접촉면을 세척하고 반복 측정한 뒤 불확도를 보고해야 합니다. 여기 표시되는 나눗셈 결과에만 의존하지 마세요.

표면 장력 예시

유효 접촉 길이와 γ = F / L을 사용하는 예시입니다.

힘과 접촉 길이표면 장력설명
0.0072 N; 0.1 m0.072 N/m (72 mN/m)물과 비슷한 값
0.004 N; 0.05 m0.08 N/m (80 mN/m)짧은 접촉선
0.00125 N; 0.05 m0.025 N/m (25 mN/m)표면 장력이 낮은 액체

표면 장력 계산 방법

  1. 액체 계면에 작용하는 보정된 힘을 구하세요.
  2. 해당 방법의 총 유효 접촉선 길이를 구하세요.
  3. 힘은 뉴턴, 길이는 미터로 입력하세요.
  4. 표면 장력 계산을 선택하고 N/m와 mN/m 결과를 확인하세요.

표면 장력 자주 묻는 질문

어떤 공식을 사용하나요?

γ = F / L을 사용합니다. F는 표면에 작용하는 힘이고 L은 유효 접촉 길이입니다. 결과는 단위 길이당 힘이며 N/m로 표시됩니다.

N/m와 mN/m의 차이는 무엇인가요?

미터당 일 뉴턴은 미터당 1,000 밀리뉴턴입니다. 많은 액체의 표면 장력이 0.1 N/m보다 작으므로 작은 단위를 흔히 사용합니다.

유효 길이를 두 배로 하는 이유는 무엇인가요?

자유 액막은 양쪽에 하나씩 두 계면을 가질 수 있습니다. 따라서 일부 힘 측정법은 실제 너비의 두 배를 쓰지만 올바른 계수는 장치에 따라 달라집니다.

온도가 표면 장력에 영향을 주나요?

네. 일반적으로 액체 온도가 올라가면 표면 장력은 감소합니다. 실험값을 비교할 때 온도를 기록하고 제어하세요.

기기별 전용 공식을 대신할 수 있나요?

아니요. 고리법, 평판법, 액적법, 모세관법에는 기하학적 보정이나 교정 보정이 필요할 수 있습니다. 기기 지정 방법을 따른 뒤 보정된 힘과 유효 길이를 입력하세요.